Молекулярный подход к мужскому бесплодию

понедельник, ноября 1, 2010 - 09:05

Исследование, проведенное в Школе медицины Университета Пенсильвании, позволяет предположить, что ДНК влияет на производство сперматозоидов и может объяснить некоторые случаи мужского бесплодия

Производство сперматозоидов и яйцеклеток (гамет) включает в себя специализированную форму деления клеток, называемую мейозом, который жестко регулируется молекулярными сигналами в клетке. В процессе называемом «эпигенетика», экспрессия генов может быть изменена без изменения самой ДНК. ДНК обернута вокруг белков, называемых гистонов. Химическое изменение структуры гистонов позволяет ДНК связываться более или менее жестко: это эффекты копирования ДНК и экспрессии генов.

Известно, что образование сперматозоида и яйцеклетки сильно подвержено эпигенетическим механизмам, и группа во главе с профессорами Шелли Бергер и Джеромом Говин поставила задачу определить важность модификации гистонов в бесплодии. Исследователи в качестве экспериментальной модели использовали дрожжи и разработали способ систематической мутации белков гистонов. Они просмотрели все клетки дрожжей, чтобы найти мутантов, которые не смогли сформировать споры - процесс, аналогичный формированию сперматозоидов у людей.

Их анализ показал, что важное значение имеют сайты на белках гистонов H3 и H4. Одним из важнейших сайтов модификации является треонин-11 на гистоне H3 (H3T11), фосфорилирование которого требуется для завершения мейоза. Они также обнаружили трио лизина на гистоне H4, чье ацетилирование позволяет эффективное уплотнение хромосомной ДНК в зрелые споры.

С учетом сохранения образования гамет во время эволюции, вполне вероятно, что эти эпигенетические маркеры дрожжей также присутствуют и выполняют аналогичные функции в организме человека. Поэтому данное исследование может привести к идентификации потенциальных биомаркеров мужского бесплодия.

«Практически ясно, что некоторые проблемы с фертильностью связаны с эпигенетикой», - говорит профессор Говин.

«Мы собираемся найти новый регуляторный механизм хроматина, который будет сохраняться на всем пути от дрожжей до мышей», - предсказывает профессор Бергер.

Добавить комментарий